噪聲的計量和評價

1、級和分貝

(1)級

人們聽覺靈敏度與聲波量之間的關(guān)系不是線性關(guān)系，而接近對數(shù)的關(guān)系。因此利用分貝作為單位進行量度，既可對范圍很大的聲音強度進行對數(shù)壓縮，而且也符合人耳對聲音響應(yīng)的靈敏程度。使用“級”的概念用于量度聲音的強弱。

聲學(xué)量與同類基準(參考)量之比再取對數(shù)就是“級”的概念。級的單位是奈培時，其對數(shù)取自然對數(shù)，底為 ，符號是 ;級的單位是貝爾(Bell)時，其對數(shù)取以10為底的對數(shù)，符號是B。

(2)分貝

聲學(xué)中將正比于聲功率的兩個同類聲學(xué)量(如兩個聲壓平方)之比，取以10為底的對數(shù)，再乘以10，該參數(shù)的單位稱為分貝，記為dB， 。

2、聲壓級

噪聲控制中，常用聲壓級來衡量聲音的強弱。 ，基準聲壓 聲壓級和聲壓的關(guān)系為，聲壓級變化20dB，相當于聲壓值變化10倍;聲壓級變化40dB,相當于聲壓值變化100倍;

3、聲功率級

聲源的聲功率級 等于這個聲源的聲功率 與基準聲功率 的取常用對數(shù)再乘以10。

基準聲功率

4、振動加速度級

振動加速度平方與基準加速度平方的比值取以10為底的對數(shù)乘以10，就得到振動加速度級 ， ——加速度有效值，簡諧振動加速度有效值為加速度幅值的 倍， ; ——基準加速度， 。一般人剛剛感覺到的垂直振動加速度級為 ，即60dB。

5、振動級

振動級指修正的加速度級，用 表示，即：

6、聲壓級的疊加、修正和平均

(1)聲壓級的疊加

①聲壓級相同的聲音的疊加。不能將聲壓級做簡單的算術(shù)相加，能進行疊加運算的只能是聲音的能量，利用能量的相加進行聲壓級運算。

當N=2，即聲壓級相同的兩個聲音疊加，則總聲壓級為：

②聲壓級不相同的聲音的疊加。兩個聲壓級不相同的聲音的疊加，并假設(shè)第一個聲音的聲壓級大于第二個聲音的聲壓級，即 ，則總的聲壓級 可以表示為：

(2)聲壓級的修正

2個聲壓級不相同的聲音疊加時，假設(shè)第一個聲音的聲壓級大于第二個聲音的聲壓級，即 ，則總的聲壓級可表示為： (3)聲壓級的平均

分貝是能量之比的對數(shù)關(guān)系，聲壓級的平均應(yīng)取各聲壓級的能量平均的分貝數(shù)， ，或者表示為： 計算N個聲壓級的平均值的方法是：首先求出N個聲壓級的總聲壓級，然后減去 。它是從聲能平均的原理推導(dǎo)出來的，在一般測量中，測量的各聲壓級差值如果在10dB的范圍內(nèi)，簡化用算術(shù)平均法的誤差不大。

7、A聲級

研究噪聲對人體健康的危害及對噪聲的防治，必須有噪聲對人體影響程度的評價標準。對噪聲的評價常采用統(tǒng)計的方法，即依靠足夠數(shù)的人們對噪聲主觀反應(yīng)的對比性調(diào)查，得出統(tǒng)計的平均量。主要的評價量有A聲級、等效連續(xù)、噪聲評價數(shù)NR和累積百分聲級。

有關(guān)概念：

(1)響度級：單位是方(phon)。響度級就是指當選取1000Hz純音做基準音時，凡是聽起來和該純音一樣響的聲音，不論其聲壓級和頻率是多少，它的響度級(方值)就等于該純音的聲壓級數(shù)。

(2)等響曲線：345頁圖表示每一條曲線表示不同頻率、不同聲壓級的純音具有相同的響度級。

(3)頻率計權(quán)：在測量儀器中，對不同頻率的客觀聲壓級人為地給予適當?shù)脑鰷p，這種修正方法稱為頻率計權(quán)，實現(xiàn)這種頻率計權(quán)的網(wǎng)絡(luò)稱為計權(quán)網(wǎng)絡(luò)。A、B、C、D 4種計權(quán)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過計權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲級稱為計權(quán)聲級，是衡量噪聲強弱的主觀評價量。

A聲級測量的結(jié)果與人耳對聲音的響度感覺相近似，用A聲級分貝數(shù)的大小對噪聲排列次序時，能夠較好反映人對各種噪聲的主觀評價。是目前評價噪聲的主要指標。

8、等效聲級

A聲級很好的反映了噪聲影響與頻率的關(guān)系，對于穩(wěn)態(tài)的噪聲，即隨時間變化不大的噪聲，我們通?？梢圆捎肁聲級來評價。等效聲級是以A聲級為基礎(chǔ)建立起來的非穩(wěn)態(tài)噪聲的噪聲評價量，它是以A聲級的穩(wěn)態(tài)噪聲代替變動噪聲，在相同的暴露時間內(nèi)能夠給人以等數(shù)量的聲能，這個聲級就是該變動噪聲的等效聲級，又稱等效A聲級，或簡稱等效聲級。等效連續(xù)A聲級指在某段時間內(nèi)的不穩(wěn)態(tài)噪聲的A 聲級，用能量平均的方法，以一個連續(xù)不變的A聲級來表示該時段內(nèi)噪聲的聲級，又稱等能量A 聲級。等效連續(xù)A聲級 可表示為：

9、頻帶聲壓級

在一個倍頻程帶寬頻率范圍聲壓級的累加稱為倍頻帶聲壓級。

10、噪聲評價數(shù)

噪聲評價數(shù)NR曲線見350頁圖，NR數(shù)指噪聲評價曲線的號數(shù)，它是中心頻率等于1000Hz時倍步帶聲壓級的分貝數(shù)，它的噪聲級范圍是0—130dB，適用于中心頻率從31.5—8000Hz的9個倍頻帶。在同一條NR曲線上各倍頻帶的噪聲級對人的影響是相同的。

11、累積百分聲級

累積百分聲級又稱統(tǒng)計聲級，指在測量時間內(nèi)所有超過 聲級所占的n%時間，單位為dB。

12、混響

當室內(nèi)聲場達到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止發(fā)聲，房間內(nèi)的聲音并沒有立即停止，需要延續(xù)一段時間，聲能逐漸衰減直到實際聽不到聲音為止，這種聲音的延續(xù)現(xiàn)象稱為混響。聲源停止發(fā)聲后，由于多次反射或散射而逐漸衰減的聲音也可以稱之為混響。室內(nèi)空氣或墻壁壁面的吸收作用愈差，聲能愈不容易衰減，混響時間就愈長。

房間內(nèi)聲音的增長過程、穩(wěn)定狀態(tài)和衰減過程可以用圖5-1-6表示。

13、混響時間

當室內(nèi)聲場達到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止發(fā)聲，室內(nèi)聲能密度衰減到原來的百萬分之一，即聲壓級衰減60dB所需要的時間稱為混響時間，記作 ，單位為s。

擴散聲場：對于一個有聲源的大房間，設(shè)其室內(nèi)聲能密度處處相同，并且在任何一點上，從各個方向傳來的聲波概率相等，而聲波的相位是無規(guī)則的，這樣的聲場稱為擴散聲場。

吸聲系數(shù)a:吸導(dǎo)報材料或結(jié)構(gòu)吸聲能力的大小稱為吸聲系數(shù)。

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